Christoph Columbus, einer der weltweit bekanntesten Entdecker, nutzte sie bereits, um mit seinem Segelschiff von einem Punkt zum Anderen zu kommen. Die Rede ist von Passatwinden und dem damit verbundenen Passatkreislauf.
Aber was sind Passatwinde überhaupt und wie setzt sich der Passatkreislauf beziehungsweise die Passatzirkulation zusammen?
Passatwind und Passatkreislauf – Definition
Passatwinde und die damit einhergehende Passatzirkulation, wie der Passatkreislauf auch häufig genannt wird, sind Bestandteile der atmosphärischen Zirkulation.
Unter Wind versteht man die Bewegung der Luft in eine bestimmte Richtung.
Wind entsteht durch Unterschiede in den Luftdrücken. Der Luftdruck an einem Ort wird durch die Sonneneinstrahlung beeinflusst.
Wenn die Sonne auf die Erde einstrahlt, erwärmt sich die Luft und steigt nach oben. Das liegt daran, dass sich die Luftteilchen ausdehnen und leichter werden. Der Luftdruck wird oberflächennah dann geringer und in der Höhe höher. Man spricht dann von einem Tiefdruck- oder Hochdruckgebiet.
Ein Hochdruckgebiet wird durch einen hohen Luftdruck definiert, während ein Gebiet mit einem tieferen Luftdruck als Tiefdruckgebiet bezeichnet wird.
Wenn Du mehr über den Luftdruck und Hoch- und Tiefdruckgebiete erfahren möchtest, solltest Du Dir die passenden Erklärungen dazu anschauen!
Passatwind
Passatwinde werden auch Passate genannt. Der Name kommt aus dem portugiesischen passar. Das heißt übersetzt vorbeiziehen oder vorbeigehen.
Unter Passatwinden versteht man mäßig starke Winde in den Breitengraden von 0° bis 30°.
Passate wehen immer in die gleiche Richtung. Auf der Nordhalbkugel wehen sie von Nordosten nach Südwesten, weshalb sie auch Nordost-Passate genannt werden. Die Passatwinde auf der Südhalbkugel wehen von Südosten in Richtung Nordwesten. Man nennt sie auch Südost-Passate.
Winde werden immer mit der Himmelsrichtung aus der sie kommen beschrieben. Möchtest Du mehr über die Entstehung von Wind erfahren? Dann schau Dir die passende Erklärung dazu an.
Man unterscheidet zwischen Passat und Antipassat, dabei ist der Antipassat ein Höhenwind in circa 16 Kilometern Höhe, während der Passat unmittelbar über der Erdoberfläche weht. Der Passat ist also der Wind, den Du spüren kannst, wenn Du Dich in den Breitengraden von 0° bis 30° Süd oder Nord befindest.
Passatzirkulation – einfach erklärt
Die Passatzirkulation einfach erklärt beschreibt eine Form der Zirkulation in der Atmosphäre.
Unter Passatkreislauf oder Passatzirkulation versteht man den Kreislauf der Passatwinde.
Die Passatwinde wehen jeweils zwischen den Breitengraden 0° und 30° auf der Nord- und Südhalbkugel.
Der Passatzirkulation resultiert aus den Luftdruck- und den Temperaturunterschieden, die in diesem Bereich herrschen. Die Luftteilchen möchten diese Unterschiede ausgleichen, das geschieht durch die Zirkulation der Passatwinde am Erdboden und die Antipassate in der Höhe.
Den Bereich zwischen 0° und 30° Nord oder 30° Süd nennt man auch Hadley-Zelle.
Neben der Hadley-Zelle gibt es noch zwei weitere Zellen. Zum einen die Ferell-Zellen, die die Westwindzone von den mittleren Breitengraden beschreiben. Zum anderen gibt es die Polarzellen, die sich ab dem 60. Breitengrad bis zu den Polen erstrecken.
Deutschland befindet sich in der Ferell-Zelle.
Passatkreislauf – Erklärung
Wind entsteht durch die ungleichmäßige Verteilung von Luftdruck. Die Unterschiede des Luftdruckes lassen sich durch die unterschiedlich starke Einstrahlung der Sonne erklären.
Aber was hat die Verteilung von Luftdruck mit dem Passatkreislauf zu tun?
Passatkreislauf – Entstehung
Der Ursprung der Passatzirkulation liegt in der Innertropischen Konvergenzzone. Diese Zone liegt am Äquator, besser gesagt auf dem Breitengrad auf dem die Sonne im Zenit steht. Wenn die Sonne im Zenit steht, bedeutet das, dass sie senkrecht auf die Erdoberfläche strahlt.
Durch die Sonne wird die Luft an der Innertropischen Konvergenzzone stark erwärmt. Das führt dazu, dass sich die Luft ausdehnt, leichter wird und nach oben steigen kann. Ein Tiefdruckgebiet entsteht. Man nennt die Innertropische Konvergenzzone deshalb auch äquatoriale Tiefdruckrinne.
Wenn Du mehr über die Innertropische Konvergenzzone erfahren möchtest, solltest Du einen Blick in die passende Erklärung dazu werfen. Auch im nächsten Kapitel erfährst Du mehr dazu.
Beim Hochsteigen der Luft kühlt sie sich wieder ab und Wolken bilden sich. Kommt es zu Niederschlag, spricht man vom Zenitalregen.
Vielleicht ist Dir schon einmal aufgefallen, dass Regenwälder meist in der Nähe oder sogar am Äquator liegen. Das liegt mitunter an dem Zenitalregen, der durch das Aufsteigen und Abkühlen warmer Luftmassen entsteht und mit der Wärme am Äquator zu einer großen Pflanzenvielfalt führt. Außerhalb dieser Zone, ist es sehr trocken, weshalb dort viele Wüsten aufzufinden sind.
In circa 16 Kilometern Höhe strömt die Luft nach Norden oder Süden ab, man spricht dabei von einem Höhenwind oder auch Antipassat. Bei den Breitengraden bei etwa 30° beginnen die Luftmassen sich wieder abzukühlen und sinken wieder ab. Am Erdboden entsteht durch die kalte Luft ein Hochdruckgebiet. Das sogenannte Subtropenhoch.
Ein bekanntes Subtropenhoch, von dem häufig im Wetterbericht gesprochen wird, ist das Azorenhoch.
Zwischen dem Subtropenhoch und der äquatorialen Tiefdruckrinne wehen Ausgleichswinde – das sind Passatwinde. Passate verlaufen nicht senkrecht vom Subtropenhoch zur äquatorialen Tiefdruckrinne, sondern werden durch die Corioliskraft nach Westen abgelenkt.
Die Corioliskraft ist der Antrieb der globalen Windsysteme. Dabei ist diese Kraft eigentlich keine richtige Kraft, sondern nur eine Scheinkraft. Die Erde dreht sich um ihre eigene Achse, dadurch kommt es zu einer Kraft, die den Wind ablenkt.
Als Scheinkraft werden scheinbare Kräfte bezeichnet, die eigentlich aus anderen Kräften oder Bewegungen resultieren.
Sind die Passatwinde an der Innertropischen Konvergenzzone angekommen, beginnt der Kreislauf wieder von vorn.
Du möchtest mehr über die globalen Windsysteme oder Wolken erfahren? Dann schau auf jeden Fall bei den passenden Erklärungen dazu vorbei.
Verschiebung des Passatkreislaufs – ITC
Die Innertropische Konvergenzzone – kurz ITC – ist eine Zone, die sich am Äquator oder in Äquatornähe befindet. Die ITC hängt vom Stand der Sonne ab und findet sich immer dort, wo die Sonne im Zenit steht.
Zur Erinnerung: Im Zenit stehen bedeutet, dass die Sonne senkrecht auf der Erdoberfläche steht.
Die Innertropische Konvergenzzone wandert mit dem Zenitstand der Sonne. Zum Anfang des Frühlings und des Herbsts steht die Sonne über dem Äquator im Zenit. Im Winter steht die Sonne weiter südlich des Äquators im Zenit, während sie im Sommer weiter nördlich wandert.
Mit der Wanderung der Innertropischen Konvergenzzone wandert auch die Passatzirkulation mit dem Zenitstand – denn der Ursprung des Passatkreislaufs ist die ITC.
Passatkreislauf – Skizze
Eine Skizze von der Passatzirkulation hilft Dir, diesen Kreislauf besser zu verstehen.
Man beginnt zunächst mit dem Einzeichnen der Innertropischen Konvergenzzone oder ITC. Da die Luft nach oben steigt, wird senkrecht der ITC die aufsteigende Luft markiert. Oben angekommen wird die Luft nach Süden und Norden abgeleitet und sinkt dann bei einem Breitengrad von circa 30° ab. Die Passatwinde werden dann so eingezeichnet, dass sie von dem Subtropenhoch bei 30° wieder zur äquatorialen Tiefdruckrinne bei 0° ankommen.
Passatkreislauf – Afrika
Die Passatzirkulation hat seinen Ursprung an der Innertropischen Konvergenzzone und beeinflusst hauptsächlich das Wetter in Afrika. Afrika liegt nämlich genau in den Breitengraden der Hadley-Zelle und somit des Passatkreislaufs.
Wenn Passatwinde am Äquator aufeinandertreffen, steigen sie aufgrund der Hitze sofort wieder nach oben und verweilen nicht an der Erdoberfläche. An der Innertropischen Konvergenzzone ist es daher windstill. Dort, wo Passatwinde von den Subtropen zu den Tropen wehen, ist es hingegen sehr windig.
Zenitalregen beeinflussen das Klima am Äquator stark. Durch den starken Regenfall in dieser Region entstehen die bekannten Regenwälder. Im tropischen Regenwald herrscht das ganze Jahr ein humides Klima. Humid bedeutet sehr regenreich und feucht.
Außerhalb der dieser humiden Zone, in den Subtropen, herrscht ein arides, also ein trockenes Klima. Das liegt unter anderem am Subtropenhoch, welches keine oder nur wenige Niederschläge zulässt.
Eine humide Zone beschreibt ein Gebiet mit mehr als 9 regenreichen Monaten pro Jahr.
Eine aride Zone beschreibt hingegen ein Gebiet, das im Jahr höchstens 2 regenreiche Monate hat.
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Die Passatzirkulation beschränkt sich nicht nur auf Afrika, sondern ist ein Phänomen, das sich auf dem ganzen Erdball am Äquator und der Umgebung abspielt. So ist der Passatkreislauf zum Beispiel auch in Brasilien, Ecuador oder Indonesien ein bekanntes Windsystem.
Passatkreislauf – Das Wichtigste
- Passatwinde gehören zur atmosphärischen Zirkulation und dem globalen Windsystem.
- Der Passatkreislauf beziehungsweise die Passatzirkulation einfach erklärt beschreibt den Verlauf der Luft und den Passatwinden zwischen dem 0. und 30. Breitengrad auf Nord- und Südhalbkugel.
- Die innertropische Konvergenzzone ist ein Tiefdruckgebiet am Äquator. Man spricht auch von der äquatorialen Tiefdruckrinne.
- Die ITC wandert mit dem Zenitstand der Sonne. Dadurch verschiebt sich auch der Passatkreislauf.
Nachweise
- klima-der-erde.de: Die atmosphärische Zirkulation der Tropen und Subtropen. (06.08.2022).
- wetter.de: ITC. (06.08.2022).
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